Pengenalan Arsitektur Basis Data

Outline Pengenalan DBMS Struktur DBMS Komponen DBMS Oracle Database Arsitektur Sistem Database

Pengenalan DBMS Database Management System (DBMS) adalah kumpulan dari program-program yang mengijinkan user untuk melakukan create, maintain, dan control terhadap semua kegiatan yang mengakses database. Tujuan utamanya adalah untuk menyediakan sistem yang aman, nyaman, dan efisien untuk user dalam mengakses dan menyimpan informasi.

Struktur DBMS Terdiri dari beberapa modul yang masing-masing mempunyai tanggung jawab dalam membentuk struktur sistem secara keseluruhan. Beberapa fungsi dari sistem basis data mungkin telah diberikan oleh sistem operasi. Setiap produk DBMS mempunyai karakteristik sistem sendiri-sendiri.

Gambar Struktur DBMS

Komponen DBMS query processor merubah queri level tinggi menjadi instruksi level rendah storage manager menyediakan antarmuka antara data level rendah yang tersimpan dalam basis data dan program aplikasi serta query yang diberikan ke sistem.

Query Processor DML compiler, menerjemahkan perintah DML pada suatu query ke dalam instruksi level rendah yang dimengerti oleh mesin evaluasi query. Embedded DML precompiler, mengkonversi perintah DML yang embed pada sebuah program aplikasi ke procedure call yang normal dalam bahasa host.  DDL interpreter, menginterpretasikan perintah DDL dan mencatatnya dalam sekumpulan tabel yang mengandung metadata. Query evaluation engine, mengeksekusi instruksi level rendah yang dihasilkan oleh DML compiler.

Storage Manager Manajer otorisasi dan integritas, menguji integritas dari constraint yang ada serta otoritas user untuk mengakses data. Manajer transaksi, meyakinkan basis data tetap pada kondisi konsisten (benar) saat terjadi kegagalan sistem serta meyakinkan bahawa eksekusi dari transaksi yang konkuren (terjadi “bersamaan”) berlangsung tanpa adanya konflik. Manajer file, mengelola alokasi ruang pada disk penyimpanan struktur data yang digunakan untuk mewakili informasi yang disimpan pada disk. Manajer buffer, bertanggung jawab untuk mengambil data dari disk penyimpanan ke dalam memori utama serta menetukan data yang mana yang akan ditempatkan di memory

Contoh-contoh Produk DBMS Oracle DB2 SQL Server MySQL Dll.

Oracle Database Merupakan salah satu produk DBMS Versi terakhir yang sudah direlease ke pasaran adalah Oracle versi 11

Oracle Database Architecture Oracle server adalah DBMS yang menyediakan pendekatan menyeluruh dan terbuka pada information management Terdiri dari Oracle instance dan Oracle database

Oracle Database Structure Terdiri dari - memory structure - process structure - storage structure

Oracle Database Structure (2)

Oracle Instance Merupakan media untuk mengakses database Satu instance terhubungkan hanya ke satu database Terdiri dari memory structure dan background process structure

Oracle Instance (2) SGA Shared pool Streams pool Large pool Java pool Database buffer cache Redo log buffer System Monitor (SMON) Process Monitor (PMON) Database Writer (DBWn) LogWriter (LGWR) Archive log files Checkpoint (CKPT) Archiver (ARCn) Control files Control files Data files Redo log files

Oracle Memory Structure SGA Server Process 1 Server Process 2 background Process PGA Terdiri dari : System Global Area (SGA) : di-share oleh semua server dan background process Program Global area (PGA) : Private untuk masing-masing server dan background process. Satu PGA untuk masing-masing proses.

Oracle Process Structure Server Process 1 PGA Instance SGA Background Process User Process JDBC/ODBC Terdiri dari: User process : dimulai pada saat user meminta koneksi ke Oracle Server Server process: terhubung ke Oracle Instance, dimulai pada saat user mulai terhubungkan dengan Oracle Server Background process: dimulai pada saat Oracle Instance di-start.

Oracle Storage Structure Terbagi menjadi: Logical structure Physical structure

Oracle Logical & Physical Structure Database Schema Tablespace Data file Segment Extent Oracle data block OS block

Oracle Physical Structure Online redo log files Control files Data files Parameter file Backup files Archive log files Password file Alert and trace log files

Arsitektur Sistem Database Dapat diklasifikasikan berdasarkan sistem komputer dimana database tersebut dijalankan, seperti: - Centralized Systems - Client-Server Systems - Parallel Systems - Distributed Systems - Network Types

Database functionality Terbagi menjadi: Back-end: mengatur struktur akses, evaluasi queri dan optimisasi, kontrol konkurensi dan recovery. Front-end: terdiri dari tool seperti forms, report-writers, dan fasilitas graphical user interface.

Centralized Systems Sistem yang berjalan pada suatu komputer tunggal Tidak berinteraksi dengan sistem yang lain Terdiri dari : single-user dan multi-user

Client-Server Systems Sistem server akan memproses permintaan dari client Database functionality terdiri dari : front-end dan back-end Sistem server bisa sebagai: - transaction server atau - data server

Transaction Server Banyak digunakan dalam sistem database relasional Disebut juga query server systems atau SQL server systems clients mengirim permintaan ke sistem server dimana transaksi akan dieksekusi, dan hasilnya dikirim kembali ke client Permintaan ditulis dalam SQL, dan dikomunikasikan ke server melalui mekanisme remote procedure call (RPC)

Data Server Digunakan dalam sistem database object-oriented Menggunakan LAN dengan koneksi yang sangat cepat antara client dan server Data dikirim dari server ke komputer client dimana pemrosesan data dilakukan, dan hasilnya dikirim kembali ke server Arsitektur ini membutuhkan full back-end functionality di komputer client

Parallel Systems Terdiri dari multi processors dan multi disks Dikoneksikan oleh network interconnection yang cepat Pengukuran performance berdasarkan pada: - throughput --- jumlah tasks yang bisa diselesaikan dalam interval waktu yang ditentukan - response time --- jumlah waktu yang digunakan untuk menyelesaikan suatu task

Parallel Systems

Distributed Systems Data tersebar di beberapa server (sites atau nodes) Network menghubungkan server-server Data digunakan bersama-sama oleh users di server-server tersebut

Distributed Systems

Network Types Local-area networks (LANs) terdiri dari beberapa processors yang tersebar dalam area geografi yang kecil, seperti dalam suatu gedung atau beberapa gedung yang berdekatan Wide-area networks (WANs) terdiri dari beberapa processors yang tersebar dalam area geografi yang luas